Scaffolds de β-TCP/S53P4 obtidos por impressão 3D: impregnação com óleo de melaleuca e avaliação das propriedades biológicas

Abstract

O tratamento de problemas ósseos é sempre um ponto importante abordado na engenharia tecidual. Por meio do desenvolvimento de scaffolds, busca-se sanar os danos causados por doenças e traumas. Biocerâmicas a base de fosfato de cálcio e vidros bioativos são boas alternativas na produção de scaffolds, devido às boas propriedades biológicas e alta biocompatibilidade. Dentre as principais biocerâmicas se destacam o β-fosfato tricálcico (β-TCP) e o vidro bioativo S53P4, pela semelhança mineralógica com o tecido ósseo e alta biocompatibilidade já demonstrados na literatura. Dentre os diversos métodos de fabricação dos scaffolds, a técnica de impressão 3D destaca-se devido à possibilidade de obtenção de geometrias personalizadas. Para isso, é necessário que a pasta a ser extrudada tenha suas propriedades reológicas otimizadas. Além da necessidade do desenvolvimento de biomateriais capazes de regenerar o tecido ósseo, é preocupação da engenharia tecidual o tratamento de infecções provenientes de doenças, como a osteomielite, ou procedimentos cirúrgicos. Deste modo, muito se tem estudado acerca da obtenção de scaffolds multifuncionais a partir do revestimento com óleos essenciais. Dentre os diversos óleos essenciais existentes, o óleo de melaleuca (do inglês, Tea Tree Oil - TTO) é de grande interesse devido sua propriedade antibacteriana. A associação das boas propriedades de scaffolds a base de fosfato de cálcio e vidros bioativos com revestimento de óleo essencial é uma alternativa interessante ao tratamento de problemas ósseos. Deste modo, esse trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de scaffolds de β-TCP/S53P4 pelo método de impressão 3D e seu revestimento com TTO. Para isso foi feita a otimização das propriedades reológicas da pasta cerâmica e padronização dos parâmetros de impressão. Os scaffolds de β-TCP/S53P4 foram caracterizados quanto suas propriedades físico-química, mecânica e morfológica. Na sequência os scaffolds foram revestidos com TTO seguindo duas metodologias: solução de etanol/TTO e gelatina/TTO nas concentrações de 5, 10 e 15% de TTO (% - v/v). Os resultados mostraram que o revestimento com etanol deixa a liberação do TTO mais regular de acordo com o aumento da concentração de TTO e, portanto, maior inibição a bactéria S. aureus. No entanto, esse grupo apresentou maior atividade citotóxica em células MG-63. O grupo revestido com gelatina apresentou maior controle na liberação do TTO, devido à formação da camada polimérica pela gelatina, que atuou como barreira de controle à liberação do óleo. Dessa forma, este grupo apresentou baixa citotoxicidade às células e inibiu a formação de colônias de S. aureus. De maneira geral, pode-se concluir que o revestimento com gelatina apresentou resultados mais satisfatórios em termos de atividade biológica in vitro e antibacteriana. Os resultados obtidos nesse trabalho trazem uma nova alternativa à engenharia tecidual no que tange problemas relacionados às infecções ósseas.